【技术实现步骤摘要】
基于非同源数据隧道超前地质预报综合探测方法及系统
[0001]本专利技术涉及计算机信息技术，具体涉及基于非同源数据隧道超前地质预报综合探测方法及系统。
技术介绍
[0002]近年来，随着我国国民经济的迅速发展，以及高速铁路、高速公路、城市轨道交通等工程大规模建设，长大隧道数量也越来越多。尤其是近年来西南、西部等交通的发展，隧道复杂程度越来越高。但隧道施工进度经常成为制约整个工程进展的瓶颈，隧道快速掘进的主要难题是如何超前了解掌子面前方的地质情况和岩石力学参数，其中隧道轴线的地质界面可能会在施工掘进中发生严重的问题，如塌方、突泥、突涌等灾害，尤其是当这些灾害交叉发生时，问题会更加严重。隧道超前预报就是解决这个难题行之有效的方法。超前地质预报主要方法有三种，即地震波反射法、地质雷达法、瞬变电磁法。地震波反射法可预报隧道掌子面前方断层破碎带、岩溶等地质情况；瞬变电磁法可预报隧道掌子面前方富水、破碎带等地质情况；地质雷达法可预报隧道掌子面前方断层破碎带、富水、岩溶等地质情况。
[0003]由于隧道内环境较复杂且干扰因素多，单...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于非同源数据隧道超前地质预报综合探测方法，其特征在于，包括：采用瞬变电磁仪对隧道目标体进行数据采集获取第一原始数据，并对所述第一原始数据进行处理形成拟三维瞬变电磁数据；采用地质雷达对所述隧道目标体进行数据采集获取第二原始数据，并对所述第二原始数据进行处理形成三维地质雷达成果数据；采用三维地震反射仪进行数据采集获取第三原始数据，并对所述第三原始数据进行处理形成三维地震反射成果数据；将所述拟三维瞬变电磁数据、所述三维地质雷达成果数据和所述三维地震反射成果数据输入D
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S证据理论模型中获取隧道超前地质预报综合探测异常图。2.根据权利要求1所述的基于非同源数据隧道超前地质预报综合探测方法，其特征在于，采用瞬变电磁仪对隧道目标体进行数据采集获取第一原始数据包括：在所述隧道目标体上设置垂直于隧道掌子面的多个扫描剖面，每个扫描剖面设置多个角度间隔为10
°
~20
°
的测点；通过移动发射接收线圈，形成匹配于所述扫描剖面数量的实测剖面，完成第一原始数据采集。3.根据权利要求1所述的基于非同源数据隧道超前地质预报综合探测方法，其特征在于，对所述第一原始数据进行处理，形成拟三维瞬变电磁数据包括：对所述第一原始数据采用基于组合约束的反演算法进行反演处理；所述反演算法采用视电阻率和视深度转换的结果构建的初始模型和参考约束模型。4.根据权利要求3所述的基于非同源数据隧道超前地质预报综合探测方法，其特征在于，所述反演算法的总体目标函数为：式中，为数据拟合项，表征观测数据与正演数据的理论数据之间的数据误差，为参考约束模型的约束项，为垂直及横向模型粗糙度约束项，λ为整体的模型正则化参数，为控制参考模型粗糙度约束项权重的权重因子，为控制垂直及横向模型粗糙度约束项权重的权重因子。5.根据权利要求4所述的基于非同源数据隧道超前地质预报综合探测方法，其特征在于，根据下式计算：式中，为观测数据向量，m为待反演的未知模型参数向量，为提供理论数据的正演模拟函数，为的对角矩阵；根据下式计算：
为电导率，T为厚度，为层状模型的层数，上标ref表示参考模型对应的模型参数，上标refunc为参考模型参数的标准差，为的对焦函数，为未知模型参数的个数，且；其中，根据下式计算：式中，L为的...
【专利技术属性】
技术研发人员：许洋，罗威，钟汶均，王向鹏，王堃鹏，刘亚鹏，蓝星，陈先洁，路润琪，王森茂，
申请(专利权)人：成都理工大学中国安能集团第三工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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